题目内容

【题目】如图甲所示,带斜面的足够长木板P,质量M=3kg静止在水平地面上,其右侧靠竖直墙壁,倾斜面BC与水平面AB的夹角、两者平滑对接t=0时,质量m=1kg、可视为质点的滑块Q从顶点C由静止开始下滑,图乙所示为Q06s内的速率随时间t变化的部分图线已知PQ间的动摩擦因数是P与地面间的动摩擦因数的5倍,sin370=0.6cos370=0.8g10m/s2。求:

PQ间的动摩擦因数

滑块Q与木板水平面AB之间因摩擦而产生的热量

【答案】(1)0.03 (2)43.2J

【解析】1)0~2s内,P因墙壁存在而不动,Q沿着BC下滑,2s末的速度为v1=9.6m/s,设P、Q间动摩擦因数为μ1,P与地面间的动摩擦因数为μ2

对Q,由图像有

由牛顿第二定律有:

解得:

(2)由题得:

2s后,Q做匀减速直线运动,对Q: 解得

P做匀加速直线运动,对P: 解得:

PQ共速时: 解得:

即在t=8s时,PQ的速度大小相同:

2s~8s内,Q的位移

P的位移:

由于μ12,故8s后P、Q一起减速,不再发生相对滑动

故滑块Q与木板水平面AB之间因摩擦而产生的热量

综上所述本题答案是:(1)0.03 (2)43.2J

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